Balance De Energia

Balance de energía

El balance de energía al igual que el balance de materia es una derivación matemática de la "Ley de la conservación de la energía" (Primera Ley de La Termodinámica), es decir "La energía no se crea ni se destruye, solo se transforma". El balance de energía es una principio físico fundamental al igual que la conservación de masa, que es aplicado para determinar las cantidades de energía que es intercambiada y acumulada dentro de un sistema. La velocidad a la que el calor se transmiten depende directamente de dos variables: la diferencia de temperatura entre los cuerpos calientes y fríos y superficie disponible para el intercambio de calor. También influyen otros factores como la geometría y propiedades físicas del sistema y, si existe un fluido, las condiciones de flujo. Los fluidos en biprocesador necesitan calentarse o enfriarse. Ejemplos típicos de ellos son la eliminación de calor durante las operaciones de fermentación utilización utilizando agua de refrigeración y el calentamiento del medio original a la temperatura de esterilización mediante vapor.

Los objetivos del balance de Energía son:

• Determinar la cantidad energía necesaria para un proceso.

• Determinar las temperaturas a las cuales el proceso es más eficiente.

• Disminuir el desperdicio de energía.

• Determinar el tipo de materiales y equipos que mejor sean más eficientes.

• Sin embargo el objetivo principal es la estimación de costos de operación del proceso, ya que el gasto energético es uno de los más importantes robos durante la operación.

La transferencia de masa

Un sistema con dos o más constituyentes (mezclas) cuyas concentraciones varían de un punto a otro presentan una tendencia natural a transferir materia haciendo mínimas las diferencias de concentración dentro del sistema. Este fenómeno se llama transferencia de masa o materia.

La transferencia de masa cambia la composición de soluciones y mezclas mediante métodos que no implican necesariamente reacciones químicas y se caracteriza por transferir una sustancia a través de otra a escala molecular. Esta transferencia se produce cuando las concentraciones no son uniformes. Cuando se ponen en contacto dos fases que tienen diferente composición, la sustancia que se difunde abandona un lugar de una región de alta concentración y pasa a un lugar de baja concentración.

La transferencia de masa por difusión molecular es el tránsito de masa como resultado de una diferencia de concentración en una mezcla.

Existen numerosos ejemplos cotidianos de transporte de materia: la difusión de humo y otros contaminantes en la atmósfera; la transferencia de soluto entre las fases de un absorbedor de gas, un extractor o en una torre de enfriamiento; la mezcla del azúcar en un pocillo de tinto; el secado de la ropa (difusión del vapor de agua en el aire); el intercambio de oxígeno - gas carbónico en los pulmones

Así, cuando se coloca azúcar en el café o se destapa un frasco de perfume en una habitación ocurre este fenómeno.

El tiempo necesario para alcanzar una concentración uniforme de azúcar en el café dependerá si se revuelve o no. Igualmente el tiempo necesario para que el perfume se distribuya por toda la habitación variará según que se encienda un ventilador o no.

CLASIFICACIÓN GENERAL DE LA TRANSFERENCIA DE MASA

El mecanismo de transferencia de masa, depende de la dinámica del sistema en que se lleva acabo.

Existen dos tipos de transferencia de masa:

Molecular: La masa puede transferirse por medio del movimiento molecular fortuito en los fluidos (movimiento individual de las moléculas), debido a una diferencia de concentraciones. La difusión molecular puede ocurrir en sistemas de fluidos estancados o en fluidos que se están moviendo.

Convectiva: La masa puede transferirse debido al movimiento global del fluido. Puede ocurrir que el movimiento se efectúe en régimen laminar o turbulento. El flujo turbulento resulta del movimiento de grandes grupos de moléculas y es influenciado por las características dinámicas del flujo. Tales como densidad, viscosidad, etc.La transferencia de materia por convección puede ser mayor al aumentar el área disponible para la transferencia de materia, si se aumenta la diferencia de concentración entre el seno del fluido y la interfase, o si se aumenta el coeficiente de transferencia de materia.

CONCEPTO BASICOS

El concepto de proceso: se refiere al cambio de estado desde un estado inicial hasta un estado final. Conocer el proceso significa conocer no sólo los estados final e inicial sino las interacciones experimentadas por el sistema mientras está en comunicación con su medio o entorno (v. G. Transferencia de trabajo, transferencia de calor, transferencia de masa, transferencia de entropía.

CORRIENTE:

La corriente o intensidad eléctrica es el flujo de carga por unidad de tiempo que recorre un material. 1 Se debe al movimiento de los electrones en el interior del material. En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en C/s (culombios sobre segundo), unidad que se denomina amperio. Una corriente eléctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, produce un campo magnético, un fenómeno que puede aprovecharse en el electroimán.

El instrumento usado para medir la intensidad de la corriente eléctrica es el galvanómetro que, calibrado en amperios, se llama amperímetro, colocado en serie con el conductor cuya intensidad se desea medir.

La corriente eléctrica está definida por convenio en dirección contraria al desplazamiento de los electrones.

La CORRIENTE:

La corriente o intensidad eléctrica es el flujo de carga por unidad de tiempo que recorre un material. La palabra calidad tiene múltiples significados. De forma básica, se refiere al conjunto de propiedades inherentes a un objeto que le confieren capacidad para satisfacer necesidades implícitas o explícitas. Por otro lado, la calidad de un producto o servicio es la percepción que el cliente tiene del mismo, es una fijación mental del consumidor que asume conformidad

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